INSTITUTO DE HORTICULTURA

DR. ROGELIO CASTRO-BRINDIS

EXTRACCIÓN DE MACRONUTRIMENTOS EN CHILE DE AGUA

(Capsicum annuum L.).

Amplia variabilidad de tipos de chile

Diversidad físico-ambiental y cultural.

Distintas condiciones ecológicas y socioeconómicas.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

2005 2006 2007 2008 2009

Su

pe

rfic

ie (

ha

)

Año agrícola

Superficie sembrada de chile en México

Chiles verdes Chiles secos Total

Altos niveles

No picantes

Capsicum annuum L.

Capsicum pubescens R. y P.

Capsicum chinense

Capsicum frutesecens;

•Capsicum annuum L.

•Oaxaca, México: chile de agua

Ampliamente cultivado

• Producción: campo abierto e invernaderos

• La fertilización en este cultivo se determina de manera empírica

La aplicación tradicional de fertilizante

1) No cubrir las necesidades del cultivo Bajo rendimiento y calidad 2) Aplicar cantidades excesivas Costos innecesarios de producción Riesgo de contaminación ambiental

Determinar la extracción de N, P, K, Ca y Mg durante el ciclo de crecimiento permitirá

Conocer la demanda

Estimar la dosis de fertilización

Identificar la etapa de mayor demanda

- Producción de biomasa

- El rendimiento del cultivo - Cantidad de nutrimentos

- DosisN = (DEMN - SUMN) ERFN

SISTEMA DE PRODUCCIÓN CHILE DE AGUA

RAICES

DEMN

Clima

Cultivo

Suelo

Técnica

de producción

RENDIMIENTO

CALIDAD

OPORTUNIDAD

Esto permitirá:

1. Cubrir de manera racional las necesidades de nutrimentos del cultivo

2. Aprovechar el potencial productivo del cultivo

3. Mejorar la eficiencia en el uso de fertilizantes

4. Disminuir el riesgo de contaminación

1. Determinar el contenido, extracción y tasa absoluta de absorción de de N, P, K, Ca y Mg en la parte aérea de la planta de chile de agua

2. Determinar la demanda de N, P, K, Ca y Mg del cultivo de chile

de agua 3. Determinar los parámetros de un modelo que permita estimar

la cantidad extraída de nutrimentos a través de ciclo de cultivo

4. Obtener una herramienta que permita aplicar el fertilizante de

acuerdo al desarrollo del cultivo

La distancia entre macetas fue de 0.5 m y 1.0 m entre hileras.

Sistema hidropónico abierto, con tezontle rojo, en invernadero

Solución Nutritiva de Steiner (1984).

Condiciones nutrimentales.

(M(+) m-3) PO

NO3- H2PO4

- SO4- Ca2+ K+ Mg2+ (MPa)

12.0 1.0 7.0 9.0 7.0 4.0 0.072

Nivel NO3- H2PO4

- SO4- Ca2+ K+ Mg2+ PO

(M(+) m-3) (MPa)

1 3.0 0.25 1.75 2.50 1.75 1.00 -0.018

2 6.0 0.50 3.50 4.50 3.50 2.00 -0.036

3 9.0 0.75 5.25 6.75 5.25 3.00 -0.054

4 12.0 1.00 7.00 9.00 7.00 4.00 -0.072

5 15.0 1.25 8.75 11.25 8.75 5.00 -0.100

1. (MS) y de N, P, K, Ca y Mg

15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 y 135 días después

del trasplante (ddt), y se ajustaron con el

modelo logístico (Richard, 1959):

W(ddt) = A / (1 + B·e-k*ddt)

Mediante SAS:

Estimadores de los parámetros del modelo

Correlaciones de Pearson entre los datos observados y los estimados mediante el modelo.

0

30

60

90

120

25 50 75 100 125 150 175 200

Días después del trasplante

De

ma

nd

a d

e N

(K

g h

a-1)

2. Rendimiento de fruto

3. Identificación de fases fenológicas con

mayor demanda

4. La tasa absoluta de absorción de N, P,

K, Ca y Mg, se estimó utilizando la

primera derivada del modelo logístico

(Richard, 1959):

W ’(ddt) = A·B·k·e-k*ddt

(1 + n·e-k*ddt)2

5. Análisis de varianza y pruebas de

comparación de medias (Tukey

α≤0.05)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 14 28 42 56 70 84 98 112

Días despúes del trasplante

Ta

sa d

e e

xtra

cció

n d

e N

Conc.

Materia seca Frutos IC solución nutritiva

Total (g) Cantidad Peso total (g) biológico comercial ($/m-3

)

25% 347.04 c 34.19 c 991.70 c 0.64 a 0.27 a $ 7.07

50% 484.24 b 63.81 bc 1815.50 b 0.69 a 0.34 a $ 14.17

75% 626.78 a 82.02 ab 2192.90 ab 0.64 a 0.32 a $ 21.27

100% 591.41 a 68.87 ab 1896.90 b 0.69 a 0.29 a $ 28.32

125% 667.40 a 100.29 a 2601.50 a 0.65 a 0.36 a $ 35.45

CV 14.42 16.11 10.44 4.33 9.58

DMS 97.19 31.74 559.41 0.08 0.09

Datos obtenidos del experimento

Se determinó: Nitrógeno (método de Microkjeldahl), Fósforo, Potasio, Calcio y

Magnesio por espectrometría de ICP.

Metodología

Rendimiento por planta (2.2 kg con IC = 0.64)

La extracción :

NUT. Extracción Índice de Extracción Nutrimental

(g/planta) (kg ton-1)

N 16.9 7.7

P 1.1 0.5

K 16.6 7.5

Ca 3.5 1.6

Mg 1.3 0.6

Demanda del cultivo durante el ciclo de cultivo

NUT. Índice de Extracción

Nutrimental R E de 14 tonha-1 R E de 18 tonha-1

(kgton-1) Kgha-1 Kgha-1

N 7.7 107.8 138.6

P 0.5 7.0 9.0

K 7.5 105.0 135.0

Ca 1.6 22.4 28.8

Mg 0.6 8.4 10.8

NUT.: Nutrimento, R E: Rendimiento esperado

Rendimiento de 14 tonha-1

N: 107.8 kg

P: 7.0 kg

K: 105.0 kg

Ca: 22.4 kg

Mg: 8.4 kg

La dosis puede dividirse en aplicaciones por día si es necesario

Demanda del nutrimento (DEMN)

DosisN = (DEMN - SUMN)

ERFN

W(ddt) = A / (1 + n·e-k*ddt)

Modelos con los que se estimo los índices de extracción de N, P, K, Ca

y Mg en chile de agua.

NUTRIMENTO Modelo

Pi

N y = 9.65 / (1+149.925e-0.04259*ddt) 117

P y = 0.526 / (1+67.192e-0.04879*ddt) 102

K y = 8.9 / (1+139.287e-0.04421*ddt) 112

Ca y = 1.704 / (1+698.004e-0.06272*ddt) 104

Mg y = 0.63 / (1+228.018e-0.05823*ddt) 96

ddt = Días después del trasplante; Pi=Punto de inflexión.

Curvas de extracción de N, P, K, Ca y Mg en chile de agua

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Dias despues del trasplante

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Dias despues del trasplante

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Dias despues del trasplante

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Dias despues del trasplante

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Dias despues del trasplante

N P K

Ca Mg

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

gd

ía-1

0,000

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

0,014

0,016

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0,2500

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

0,0000

0,0100

0,0200

0,0300

0,0400

0,0500

0,0600

0,0700

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 0,0000

0,0020

0,0040

0,0060

0,0080

0,0100

0,0120

0,0140

0,0160

0,0180

0,0200

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

Tasa de extracción de N, P, K, Ca y Mg en chile de agua

SEMANA N P K Ca Mg

1 3 2 1 1 0,5

2 3 2 1 1 0,5

3 3 2 1 1 0,5

4 3 2 2 1 0,5

5 3 2 2 1 0,5

6 3 3 2 1 0,5

7 5 3 5 1 1

8 5 4 5 1 1

9 5 4 10 1 2

10 7 5 10 1 2

11 10 4 10 1 2

12 15 4 15 1 2

13 15 3 20 1 2

14 15 3 20 1 4

15 15 3 15 1 4

16 10 15 1 3

17 10 15 1 3

18 10 10 1 3

19 10 10 1 2

20 6 5 1 2

21 6 5 1 1

22 6 5 1 1 0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

kg

ha

-1

Semanas después del establecimiento

N

P

K

Ca

Mg

Fertilización de N, P, K, Ca y Mg en chile de agua

La representación matemática mediante el modelo

logístico, permite estimar las necesidades de nutrimentos

en función de su acumulación de materia seca.

Para producir una tonelada de fruto fresco de chile de

agua se requiere: 7.7, 0.5, 7.5, 1.6 y 0.6 kg de N, P, K, Ca y

Mg.

La máxima tasa de absorción de Mg, P y Ca se presenta

aproximadamente 100 ddt; en N y K se observó cerca de

los 115 ddt

Gracias